Новости

12 октября 2016 г.

Новые статьи на сайте

Встречайте новые статьи в разделе Сантехника, отопление, кондиционирование

02 октября 2016 г.

Новые статьи на сайте

Встречайте новые статьи в разделе Сантехника, отопление, кондиционирование

25 сентября 2016 г.

Новые статьи на сайте

Встречайте новые статьи в разделах Общие правила ремонта:



Типы фундаментов. От чего зависит выбор?

Типы фундаментов. От чего зависит выбор?

Данная статья расскажет о конструктивных особенностях фундаментов, даст краткое описание их различных видов и объяснит причины предпочтения конкретных вариантов.

Чтобы загородный дом долгие годы радовал своей надежностью и безопасностью, необходимо создать прочное и долговечное основание. Правильно сконструированный фундамент позволит избежать таких проблем как: протекание деформационных процессов, наличие перекосов и возникновение опасности обрушений. Точный расчет, компетентный выбор и качественный монтаж этого базисного элемента дома позволит грамотно использовать материальные и трудовые ресурсы.

Классификация основных видов фундаментов.

Виды фундаментов в зависимости от специфики конструкции:

Ленточный фундамент

Фундамент-лента представляет собой массивную опору по конфигурации напоминающую широкую полосу, которая заглублена в землю. Усилия от стен и колонн в такой конструкции передаются на большую площадь грунта, благодаря фундаментным плитам (распределительным подушкам), на которые опираются ленты. За счет применения фундаментных плит значительно снижаются затраты на подготовку грунта.

При возведении одно- и двухэтажных зданий предпочтение обычно отдают ленточному фундаменту. Выбор останавливают на нем, если в проекте запланированы несущие многослойные или толстые кирпичные стены, а также будут использоваться тяжелые железобетонные перекрытия. Давление на грунт под подошвой фундамента составляет не менее 10 т/  м² Такой тип фундамента позволяет обустроить подвальное или цокольное помещение.

Конструктивно ленточные фундаменты делят на:

  • Сборные. Они представляют собой сборную конструкцию из стандартных блоков ФБС, приобрести которые можно на любом заводе железобетонных изделий. Монтаж сборных фундаментов производится при помощи подъемной техники. Блоки укладываются в ряды, нижний из которых имеет трапециевидную форму.
  • Монолитные. Процесс армирования и устройства фундамента происходит на объекте строительства.

Свойства ленточных фундаментов могут существенно отличаться. Основные характеристики будут зависеть от вида используемого материала:

  • Бутобетонный — фундамент, представляющий собой смесь бетона и крупного заполнителя (гравий большой фракции, маленькие валуны, битый кирпич).
  • Железобетонный — фундамент, состоящий из арматурного каркаса, заполненного бетоном марки В15-В30.
  • Кирпичный — фундамент, выполненный из полнотелого керамического кирпича, уложенного с помощью цементно-песчаного раствора. Марка кирпича должна быть в диапазоне м100-  м² 00, марка цемента от м50 до м150.

В связи с высокой несущей способностью и доступностью материалов, а также простотой монтажа широкое распространение получили бутобетонный и железобетонный фундаменты. Такие фундаменты отлично держат здания с тяжелыми несущими конструкциями. Например, дома, имеющие стены толщиной 380 мм из глиняного кирпича, или многослойные стены, толщиной более 400 мм.

Фундамент из кирпича используют в случае, если нет невозможности выставить опалубку и производить монолитные работы под кирпичным строением с высотой от 5-ти этажей и ниже.

К положительным аспектам ленточных фундаментов относят:

  • способность воспринимать высокие нагрузки;
  • многофункциональность (он может быть использован, как цоколь или стены подвала);
  • элементарность технологического процесса.

Основным недостатком называют обязательное привлечение специального оборудования и транспорта (бетономешалки, крана, самосвала), с помощью которых осуществляется доставка материала и монтаж конструкций.

Столбчатый фундамент

Возведение столбчатого фундамента в качестве первоосновы при строительстве загородного дома требует соблюдения ряда условий:

  • Малая высотность зданий – не выше двух этажей.
  • Небольшой вес несущих конструкций, который достигается путем заложения в проект деревянных или легких каркасных стен. Объемный вес одного кубического метра стенового материала не должен превышать 1000 кг.
  • Грунт в пятне застройки должен быть непучинистым, то есть не деформироваться при температурных колебаниях.

Сама конструкция такого фундамента представляет собой столбы, помещенные на расчетную глубину, которые соединяются между собой рандбалками (металлическими или железобетонными балками). Сами столбы можно заглубить при помощи спецтехники или же изготовить на объекте путем пробуривания скважин и погружения в них бетона марки В10-В20. По первому типу формируется сборный фундамент, а по второму – монолитный.

Материалы, используемые в процессе устройства столбов:

  • Подготовленную сосну или дуб (1-2 класса) можно использовать для строительства небольших деревянных сооружений: бань, дачных домиков.
  • Высокопрочный природный камень, успешно применяется для кирпичных зданий.
  • Арматурные каркасы в сочетании с качественным бетоном (В15-В25 класс) способны выдержать нагрузку строений выше двух этажей, а также тяжелых массивных зданий и промышленных сооружений.

Плюсом столбчатых фундаментов является их экономичность. Затраты на материал и трудовые ресурсы снижены на 30-40% по сравнению с ленточным.

Отрицательными факторами являются:

  • слабые прочностные характеристики, что позволяет использовать их только для легких строений;
  • сложность устройства цокольных и подвальных конструкций.

Плавающий (плитный) фундамент

При наличии на участке разнородного или сложного грунта (торфяники, высокое залегание грунтовых вод, заболоченность, плывуны, насыпные грунты, слабые), целесообразно устройство плавающего фундамента, характеристики которого способствуют правильному перераспределению нагрузок и позволяют воспринимать вертикальные и горизонтальные деформации. Плитный фундамент успешно применяется для возведения 2-3 этажных домов, нагрузка под подошвой такого фундамента составляет 20-25т/  м²

Плитный фундамент – это уложенная на подготовленный грунт массивная монолитная армированная платформа из бетона класса В15-В25. Грунт подготавливают путем выравнивания площади застройки и устройства подстилающей поверхности песком или бетоном прочностью класса В7,5. Толщина плиты зависит от того, какое будет по весу здание и находится в пределах 30-100 см. При подготовке плавающего фундамента для строений с большой длиной или со сложной конфигурацией предусмотрено устройство деформационных швов для компенсации температурных деформаций материала и сезонных подвижек грунта.

Достоинствами плитного фундамента являются:

  • высокая прочность;
  • устойчивость к деформациям, связанным с сезонным колебанием температур и движением грунта;
  • возможность использования в условиях сложного грунта.

Главным недостатком такого фундамента является большое количество сырьевых и трудовых затрат, что формирует его повышенную стоимость.

Фундамент на сваях

Данный тип фундамента применяется в случае, если вся почва на участке или на части территории относится к категории слабых грунтов. К слабым грунтам относятся: просадочные, насыщенные водой, рыхлые, песчаные почвы. В таком случае фундамент располагают на сваях, которые, пронизывая слабый, упираются в более прочный грунт. Эта система позволяет оптимально передать существенные нагрузки на слабый грунт. Конструктивно свайный фундамент представляет собой группу стержней, помещенных глубоко в почву, а сверху соединенных ростверком – специальной железобетонной балкой. Сваи способны выдерживать нагрузку в диапазоне 15-25т/кв. м.

Материалы, используемые для устройства свайных фундаментов:

  • Армированный бетон класса В10-В20. Железобетонные сваи предназначены для зданий, имеющих массивные монолитные конструкции.
  • Дерево. Обработанные сосновые сваи могут служить опорой для легковесных каркасных или деревянных сооружений, имеющих высоту не более 7-9 метров.
  • Металл. Металлические трубы используются для массивных строений в качестве альтернативы железобетонным опорам.
  • Сочетание металла и бетона. Непростые геологические и инженерные условия легли в основу создания прочных комбинированных свай, способных воспринимать нагрузку масштабных объектов с высотой более 3-х этажей.

В зависимости от условий и конструкции здания выбирают материал и способы монтажа сваи. Например, в условиях стесненности, для зданий с железобетонными перекрытиями и кирпичными стенами, используют набивные и вдавливаемые сваи.

Виды свай по способу монтажа:

  • Набивные — формируются путем подачи бетона в подготовленную скважину.
  • Вдавливаемые — процесс происходит при участии гидравлических насосов, с помощью которых готовая свая помещается в грунт.
  • Забивные — при помощи копера свая ударными движениями погружается на необходимую глубину. Эта технология применяется только в условиях неосвоенных территорий во избежание деформации соседних зданий.
  • Винтовые — благодаря специально сконструированной лопасти и с помощью специальной машины сваи завинчиваются в грунт. Широко применяются как опоры мостов и линий электропередач, фундаментов мачт. Подходят для любого грунта.

Плюсы свайного фундамента:

  • возможность использования в условиях сложного грунта;
  • сокращение объема земляных работ.

Главным минусом является высокая стоимость фундамента, связанная с применением техники спецназначения.

От чего зависит вид фундамента? Определяющие факторы.

Каждому застройщику перед началом работ необходимо знать ряд факторов, формирующих выбор конкретной технологии устройства основания дома.

Начало строительства – это проведение ряда подготовительных работ, которые позволят разработать качественный проект, выбрать оптимальные пути решения возникших проблем и избежать неприятностей в будущем.

Для определения типа фундамента необходимо ответить на ряд вопросов:

  • Какой тип почвы на участке?
  • Как близко расположены грунтовые воды?
  • На какую глубину промерзает грунт?
  • Запланирован ли подвал?
  • Каково время службы строения?
  • Из чего и как будут сконструированы несущие элементы здания?
  • Есть ли на участке подземные коммуникации?
  • Из какого материала запланирован фундамент?

Все ответы, связанные с характеристикой грунта, можно получить у организаций, производящих инженерно-геологические изыскания.

Инженерно-геологическое исследование участка, характеристики сезонных изменений и водонасыщения

Для начала стоит узнать, проводились ли ранее геологические исследования в районе застройки. Данные с результатами могут находиться в соответствующих изыскательских организациях. Если таких данных нет, то необходимо проведение исследовательских работ на участке.

Для оценки грунта специалисты бурят геоскважину, после чего проводят изучение состава выработки: измеряют высоту плодородного слоя (он не используется в процессе строительства и должен быть удален из пятна застройки) и исследуют несущий грунт, который будет служить основанием будущего строения. Слои такого грунта могут включать: пески, супеси, суглинки, глины и др. По результатам исследований можно формулировать геологическую характеристику участка.

Процесс пучения в зимнее время происходит в любом случае, от типа грунта будет зависеть только масштаб изменений. Степень насыщения водой также влияет на объем преобразований. Процесс пучения влажной почвы проходит интенсивнее, чем сухой. Песчаный грунт, благодаря своей структуре, меньше подвергается пучению, чем глинистый. Идеальным можно назвать вариант, когда вспучивание происходит равномерно по всему фундаменту. В такой ситуации зимой строение полностью и равномерно поднимается, а весной также равномерно опускается. Если в песчаном грунте присутствуют включения глины, то такой грунт будет вспучиваться неоднородно, и существует риск деформации фундамента, вследствие воздействия горизонтальных сил. Пучинистый грунт по всей площади участка требует обязательной подготовки. Необходимо создать песчаную подушку, препятствующую морозному пучению. Для этого пучинистый грунт на всей строительной площадке удаляют и на его место насыпают песок средней крупности, послойно. Каждый слой трамбуют и проливают водой. При незначительном количестве (до 20% от общего объема) грунта и при небольшой высоте пучинистого слоя, его полностью заменяют на гравийную подсыпку или песок.

Нельзя оставлять без внимания потенциальную глубину промерзания, величина которой может составлять от 0,5 до 2 метров. На эту характеристику влияют:

  • Плотность грунта. Плотный грунт при суровой зиме промерзает сильнее.
  • Насыщение водой. Сухой грунт менее подвержен промерзанию.

Если на участке высокое залегание грунтовых вод или поблизости располагается водоем, нужно предусмотреть вероятность повышенного морозного пучения, и поэтому проектировать более широкую подошву фундамента или же рассчитывать увеличенную глубину его залегания.

При ограниченном количестве финансов и невозможности провести тщательное геологическое исследование, можно изучить и проанализировать грунт самостоятельно Для этого весной (апрель или май), после схода снега, необходимо понаблюдать за участком, особенное внимание необходимо обратить на подъездные пути, на которые уложен асфальт. Провалы и трещины, образующиеся весной на асфальтированных участках, свидетельствуют о том, что почва на участке неоднородная, поэтому зимой происходит его неравномерное поднятие относительно горизонтальной поверхности участка, то есть происходит процесс морозного пучения. Результатом сильного сжимания почвы в местах, которые насыщенны водой или имеют неравномерный грунт, могут быть провалы асфальта или почвы.

Хорошо, если получится опросить соседей, а также осмотреть фундаменты и подвалы строений, находящихся рядом с вашим участком. Это поможет собрать информацию о проблемах, которые возникают при эксплуатации фундаментов и подвалов в вашем районе. Сухие подвалы и сохранившие свою целостность фундаменты свидетельствуют о том, что на вашем участке можно возводить ленточный фундамент.

 

Виды и свойства грунта

  1. Обломочный (скальный) грунт. Такой грунт является идеальным для устройства основания дома. На скальный грунт не влияют температурные перепады и воздействие влаги. Он устойчив к сложным погодным условиям. Скальный грунт — это камень, который может сам служить фундаментом.
  2. Песчаный грунт (исключение — пылеватый и мелкозернистый песок). Этот тип почвы практически не подвержен морозному пучению, поэтому станет хорошим основанием для будущего строения. Благодаря своей структуре, его можно успешно уплотнять, трамбуя и проливая водой. Вода в такой почве практически не задерживается, уходя вглубь через поры между песчинками.
  3. Пылевидный и мелкозернистый песок принадлежат к группе пучинистых грунтов. Они подходят для основания дома, но нужно учитывать, что такие грунты часто обладают свойствами плывунов.
  4. Супесь, глина, суглинки. Глинистые грунты — это прекрасная основа для строительства, но только в случае, если они не подвержены воздействию влаги. Их называют условно непучинистыми, так как при насыщении водой, из-за малой плотности, они получают свойства текучести, а во время низких температур происходит их пучение. Насыщение водой может быть обильным, если на участке грунтовые воды залегают выше глубины заложения фундамента или образовались протечки в подземных инженерных сооружениях.

 

На какую глубину следует закладывать фундамент?

Оптимальные показатели будут зависеть от типа грунта:

  • Грунт пучинистый. Нижняя точка заложения фундамента должна быть не ниже расчетной глубины промерзания грунтов.
  • Условно непучинистый грунт. На глинистые грунты твердой консистенции, крупнообломочные, имеющие пылевато-глинистое заполнение, а также пылеватый и мелкий песок при глубине промерзания до 1 м, глубина фундамента должна быть более 0,5 м, до 1,5 м – более 0,75, до 2,5 метров – более 1 м.
  • Непучинистые грунты. Фундамент на крупнообломочных, гравелистых песках и песках, имеющих крупность среднюю и выше, закладывается на глубину от 0,5 м и не зависит от глубины промерзания грунта.

В случаях, когда фундамент закладывается выше, чем уровень промерзания грунта, он нуждается в защите от увлажнения. Для этого проводят дополнительные операции по отводу атмосферных, поверхностных и грунтовых вод.

Суммарная нагрузка и конструктивные особенности дома.

Под суммарной нагрузкой понимают общую массу всех элементов здания и всех факторов полезной нагрузки (люди, мебель, оборудование), располагающихся выше уровня фундамента. Этот показатель является основным при расчете площади опоры дома. Игнорирование этих данных и необоснованное укрепление фундаментных конструкций может стать источником дополнительных расходов. Определение и расчет нагрузки целесообразно доверить инженеру-проектировщику.

Естественно, дом, имеющий стены толщиной в 2,5-3 кирпича и бетонные перекрытия, по степени нагрузки на фундамент будет значительно отличаться от своего каркасного аналога.

Если запланирован цокольный этаж или подвал, то это также окажет существенное влияние при выборе вида фундамента.

Поэтому характеристика и требования к строению являются важнейшими критериями, которые лягут в основу подбора.

Поиск информации – ключевой этап при подготовке фундамента.

Наиболее полная и достоверная информация позволит проектировщику сделать качественный анализ и максимально точно рассчитать нагрузки. Это способствует снижению затрат без потери запаса прочности фундамента.

По степени важности факторы, которые влияют на выбор типа фундамента, можно расположить следующим образом:

1)  Проведение и анализ инженерно-геодезических изысканий. Геологическая характеристика грунтов – это основополагающий критерий при выборе типа фундамента. Поэтапно это выглядит так: застройщик обращается в геодезическую организацию. Желательно выбирать специалистов, имеющих достаточный опыт и безупречную репутацию. Геологи, если это необходимо, выезжают на место, берут пробы грунта из пробуренных скважин, проводят анализы и отразят все результаты в отчете. Проведение геодезических исследований позволяет оценить сейсмологические характеристики района, определить толщину и состав слоев грунта, их подверженность пучению и просадкам, наличие грунтовых вод на участке и повышение их уровня в весенний период.

2)  Расчет фундамента в зависимости от нагрузок. Это второй по важности критерий. Он проводится инженером-проектировщиком, который при расчете площади фундамента должен учитывать не только массу конструкций будущего дома, но и величину полезной нагрузки. Полезная нагрузка – это суммарная масса находящегося в здании оборудования, людей и мебели. При проведении данного расчета необходимо соблюдать разумный баланс, так как фундамент, имеющий необоснованно большую площадь существенно увеличит расходы. Грамотный проектировщик рассчитывает так, чтобы минимально снизить затраты на материал и создать прочную конструкцию с учетом особенности грунта.

3)  Глубина заложения фундамента. Определение глубины заложения фундамента является третьим из основополагающих этапов и зависит от уровня грунтовых вод или близости участка к водоемам. Расположение участка вблизи водоема или в низине повышает риск того, что вода, которая должна быть глубоко в земле, находится значительно выше и может стать причиной деформации фундамента. Как это происходит? В период низких температур влага, которая задерживается в порах грунта, увеличивается в объеме, и насыщенный водой грунт стремится вытолкнуть фундамент из земли. Этот процесс протекает неравномерно и поэтому возникает риск деформаций, ведущих к появлению трещин и дальнейшему разрушению фундамента. Устранить эти негативные процессы можно, если организовать качественную гидроизоляцию или отвести воду ниже, чем подошва фундамента, то есть сделать дренаж.

4)  Дополнительные обстоятельства влияния. Необходимо учитывать:

  • наличие соседних сооружений, так как грунт под ними уже получает определенную нагрузку, и деформирован. Новое строение создаст на дополнительную нагрузку.
  • Вероятность коммунальных и техногенных аварий, сопровождающихся большим изливом воды. Вода может спровоцировать изменение структуры грунта, что повышает риск дополнительной осадки фундамента.
  • Использование низкокачественных материалов и некачественное проведение работ. Выбор строительной бригады – очень ответственное мероприятие, поэтому нанимайте строителей по совету проектировщиков или имеющих положительные отзывы от знакомых, на форумах. Количество используемых материалов должно совпадать с количеством, указанным в проекте. Все изменения в процессе строительства должны быть согласованы с проектировщиком.

Качественный грунт – основа дома

Массив грунта, который находится под обрезом фундамента и воспринимает нагрузку всего здания, называют основанием. При нагрузке в основании происходят деформационные процессы. Хорошая несущая способность основания позволяет строить качественные прочные здания. Дорогостоящие массивные фундаменты (плитный, свайный) обычно возводятся на основаниях с низкой несущей способностью.

Советы по существу:

  • Ленточный фундамент подходит для грунтов, имеющих высокое расчетное сопротивление. Такой фундамент довольно быстро возводится и является одним из самых экономичных вариантов, так как прост в монтаже и не требует привлечения большого количества техники.
  • Для сложных грунтов (илистые, просадочные, пучинистые) целесообразно возведение свайного фундамента, который, благодаря своей конфигурации, может опереться на прочный грунт, расположенный ниже.
  • Плитный фундамент – решение для оснований с низкой несущей способностью. Нагрузка в таких фундаментах распределяется равномерно по всей площади основания. Здание будет стоять на прочной монолитной подушке, не подверженной деформациям в результате температурных изменений.
  • Подготовку основания, строительство фундамента относятся к нулевому циклу возведения здания. Этот этап по экономическим затратам может достигать 1/3 части стоимости всего дома. Заказ проекта у опытного и грамотного инженера позволит получить обоснованный выбор типа фундамента. Специалист рассчитает его экономическую целесообразность и количество материалов. Такой подход защитит вас от дополнительных затрат, связанных с необоснованным увеличением объема ресурсов, труда и времени.

Принимайте решение взвешенно, и тогда ваш фундамент сокрушит века.

Автор: Администратор
Рейтинг:
Дата публикации: 13.09.2014
0
0
Понравилась ли вам эта статья? ДА / НЕТ